Neural network modeling and optimization of operational parameters for thermal impact on a bituminous reservoir

Authors

  • Aglyam Rashidovich Mukhutdinov Kazan National Research Technological University
  • Maksim Gennad'evich Efimov Kazan National Research Technological University
  • Yuliya Vladimirovna Yakovleva Kazan National Research Technological University

Keywords:

bituminous reservoir, neural network model, combustible material, software module, knowledge base, modern information technologies

Abstract

It is known that the extraction of oil reserves from bituminous sandstones using open-pit mine workings is unprofitable due to the large depth of the productive formation. Therefore, special attention is paid to the development of methods for in-situ oil production from tar sands. One of the promising methods of in-situ production of bituminous oil is the heating of the reservoir in the «injection» well to the temperature of oil self-ignition. Due to the chemical reaction of the interaction of the oxidizer with the fuel in combustible materials, the combustion front is maintained and the advancement and subsequent extraction of oil through the production well is carried out. In this case, the stimulation of the formation can take place at various operational parameters of the lubricants influence technology. To date, one of the most effective methods for studying complex systems is computer mathematical modeling. Therefore, a promising way to solve difficult problems is to use the universal computing potentialities of modern software tools based on artificial neural networks, which have the widest capabilities. They allow, based on empirical experience alone, to build neural network models that help extract knowledge from data and identify previously unknown patterns, as well as use them to solve specific practical problems. In this work, using modern computer technologies, an application software module has been developed that allows, based on the developed algorithm using a neural network model, to determine the optimal operating parameters of the thermal technology for influencing a bituminous reservoir.

Author Biographies

Aglyam Rashidovich Mukhutdinov, Kazan National Research Technological University

Doctor of Engineering Science, Associate Professor, Professor of the department of Technology of Solid Chemicals

Maksim Gennad'evich Efimov, Kazan National Research Technological University

Assistant of the department of Technology of Solid Chemicals

Yuliya Vladimirovna Yakovleva, Kazan National Research Technological University

Master’s student of the department of Technology of Solid Chemicals

References

Каюкова Г.П., Петров С.М., Успенский Б.В. Свойства тяжелых нефтей и битумов пермских отложений Татарстана в природных и техногенных процессах. М. : ГЕОС, 2015. 341 с.

Щепалов А.А. Тяжелые нефти, газовые гидраты и другие перспективные источники углеводородного сырья. Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет, 2012. 93 с.

Высоковязкая нефть – новые технологии разработки // Neftegaz.RU : сайт. URL: https://neftegaz.ru/science/booty/331724-vysokovyazkaya-neft-novye-tekhnologii-razrabotki-chast-2/ (Дата обращения 2.05.2023).

Николин И.В. Методы разработки тяжелых нефтей и природных битумов // Наука – фундамент решения технологических проблем развития России : сб. ст. II Всерос. семинара. Казань, 2007. С. 54–68.

Коноплев Ю.П., Гуляев В.Э. Внедрение методов термошахтной разработки на Ярегском месторождении высоковязкой нефти // Нефтяное хозяйство. 2011. № 2. С. 89–91.

Оптимизация процесса «холодной» добычи тяжелой нефти вместе с песком / P.M. Collins, M.B. Dusseault, D. Dorscher et al. // Нефтегазовые технологии. 2009. № 1. С. 36–45.

Поисковые исследования по созданию изделий для прогрева битуминозного пласта : отчет о НИР / В.М. Бочков, И.Ф. Садыков, Г.И. Шешуков и др. Казань : КХТИ им. С.М. Кирова, 1970. С. 6–24.

Дияшев Р.Н. Новые возможности щелочного заводнения и внутрипластового горения для разработки залежей вязких, высоковязких и тяжелых нефтей (по данным зарубежных публикаций) // Нефтяное хозяйство. 2009. № 9. С. 102–106.

Шейман А.Б., Малофеев Г.Е., Сергеев А.И. Воздействие на пласт теплом при добыче нефти. М. : Недра, 1969. 256 с.

Симкин Э.М., Сергеев А.И., Шейман А.Б. Экспериментальные исследования рабочих процессов глубинного электрод-ного нагревания // Нефтяное хозяйство. 1967. № 6. URL: https://oil-industry.net/Journal/archive_detail.php?ID=5407&art=103049. Режим доступа: для зарегистр. пользователей.

Кудинов В.И. Новые технологии повышения нефтеотдачи на месторождениях с высоковязкими нефтями // Нефтяное хозяйство. 2002. №5. С. 92–95.

In situ stress field in the Athabasca oil sands deposits: Field measurement, stress-field modeling, and engineering implications / J.G. Liu, B. Xu, L. Sun et al. // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2022. Vol. 215. Part B. DOI 10.1016/j.petrol.2022.110671.

Разработка изделий для прогрева битуминозного пласта : отчет о НИР / рук. В.М. Бочков, И.Ф. Садыков ; отв. исп.: Г.И. Шешуков, Г.П. Фролов ; исп. И.М. Сабитов, И.А. Гайнутдинов. Казань : Казанский химико-технологический институт 1972. 8–10 с.

Бочков В.М., Садыков И.Ф. Разработка термических и динамических способов извлечения битуминозной нефти : отчет о НИР. Казань : КХТИ им. С.М. Кирова, 1974.

Разработка термических и взрывных способов извлечения битуминозной нефти : отчет о НИР. / Рук. В.М. Бочков, И.Ф.Садыков ; отв. исп. Г.И. Шешуков, Г.П. Фролов ; исп. И.М. Сабитов, И.А. Гайнутдинов. Казань : Казанский химико-технологический институт, 1975. 5 с.

Бочков В.М., Садыков И.Ф., Создание и усовершенствование химических прогревателей и веществ для поджога пласта : отчет о НИР. Казань : КХТИ им. С.М. Кирова, 1976.

Мухутдинов А.Р., Ефимов М.Г., Вахидова З.Р. Нейросетевое моделирование процесса нагрева битуминозного пласта и исследование влияния различных факторов // Автоматизация и информатизация ТЭК. 2022. № 9 (590). С. 13–17.

Мухутдинов А.Р., Ефимов М.Г. Универсальные вычислительные экспресс-методы для создания искусственной нейронной сети сложного объекта и инновационного программного модуля на ее основе. Казань : КНИТУ, 2022. 161 с.

Published

2023-08-11

How to Cite

Мухутдинов, А. Р., Ефимов, М. Г., & Яковлева, Ю. В. (2023). Neural network modeling and optimization of operational parameters for thermal impact on a bituminous reservoir. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (2(78), 176-184. Retrieved from http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1218

Issue

Section

Information technology, management and processing